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旋涡泵的工作原理和优点有哪些

发表时间:2019-09-28 08:55

   旋涡泵的工作原理是,叶轮旋转时,液体按叶轮两旋转方向沿着流道流动,流入叶轮叶片间的液体,受叶片的推动,与叶轮一起运动,因而其圆周分速度可认为与叶轮的圆周速度相等,由此产生离心力,离心力大小与圆周速度的平方成正比。由于叶片间的液体与旋涡泵的流道内液体的圆周速度不同,两者之间产生一个方向垂直于轴而并指向流道纵长方向的环形旋转运动,称为纵向旋涡,如图旋涡泵工作原理示意图所示。在纵向旋涡的作用下,液体从吸入至排出的过程中可以多次地流入叶轮和从叶轮中流出,它每流入叶轮一次,就获得一次能量,当它从叶轮流至流道时,与流道中运动的液体相混合,在混合过程中产生动量交换,使流道中的液体能量增加。


    液体在叶片进口冲角很大时,液体脱离叶片形成旋涡,这种旋涡的矢量方向与叶片的进口边是平行的,即与叶轮径向方向平行,称为径向旋涡。径向旋涡随时间而增大,周期性的脱离叶片被液流带走,如果被带入流道内,则起着传递能量的作用,如果带入叶轮内,则不起任何补充传递能量的作用。旋涡泵工作时产生纵向和径向旋涡是同时作用的,哪一种旋涡占优取决于叶轮和流道几何尺寸的比例及形状。

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纵向旋涡的强弱,与流道内液体的流速有关,与流量有关。随着流量的增加,纵向旋涡减弱,流量趋近于零时,离心力相差zui大,纵向旋涡最强,扬程越高。


从旋涡泵工作原理可以看出:相同叶轮直径和转速情况下,旋涡泵扬程高于离心泵;旋涡泵的特性曲线呈陡降形。由于液体的混合产生较大撞击损失,所以漩涡泵的效率较低。

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第一、旋涡泵缺点

  1.效率较低,最高不超过55%,大多数旋涡泵的效率在20-40%,因此妨碍了它向大功率方向发展。

  2.旋涡泵的汽蚀性能较差。

  3.旋涡泵不能用来抽送粘性较大的介质。因随着液体粘性的增加,泵的扬程和效率会急剧降低,介质的粘度限制在114 厘沲之内。

  4.旋涡泵叶轮和泵体之间的径向间隙和轴向间隙的要求较严给加工和装配工艺带来一定困难。

  5抽送的介质只限于纯净的液体。当液体中含有固体颗粒时,就会因磨损引起轴向和径向的间隙增大而降低泵的性能或导致旋涡泵不能工作。


第二、旋涡泵优点

  1.旋涡泵体积小、重量轻的特点在船舶装置中具有极大的优越性。

  2.具有自吸能力或借助于简单装置来实现自吸。

  3.具有陡降的扬程特性曲线,因此,对系统中的压力波动不敏感。

  4.某些旋涡泵可实现汽液混输。这对于抽送含有气体的易挥发的液体和汽化压力很高的高温液体具有重要的意义。

  5.旋涡泵结构简单、铸造和加工工艺都容易实现,某些旋涡泵零件还可以使用非金属材料,如塑料、尼龙模压叶轮等。


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